DE1552408C3

DE1552408C3 - Werkzeugmaschine mit einer automatischen Werkzeug-Wechselvorrichtung

Info

Publication number: DE1552408C3
Application number: DE1552408A
Authority: DE
Inventors: Des Erfinders Auf Nennung Verzicht
Original assignee: Ing C Olivetti and C SpA
Current assignee: Telecom Italia SpA
Priority date: 1965-09-02
Filing date: 1966-09-02
Publication date: 1981-03-26
Also published as: BE686147A; DE1552408A1; SE313232B; DE1777242C2; GB1156293A; DE1752881B2; GB1156292A; GB1156291A; CH470225A; DE1752881A1; DE1752880A1; CH502866A; SE326880B; DE1552408B2; US3473419A; DE1777242A1; GB1156294A; CH472937A; SE326882B; SE326881B

Description

Die Erfindung betrifft eine Werkzeugmaschine mit einer automatischen Werkzeug-Wechselvorrichtung, bestehend aus einer Spindel, einer Werkzeugaufnahmetrommel mit einer Vielzahl von Werkzeug-Aufnahme-Kammern, einer Vielzahl den Kammern zugeordneter Werkzeuge, von denen jedes in der zugehörigen Kammer auswechselbar angeordnet ist, wobei die Trommel wahlweise in zwei entgegengesetzten Richtungen gedreht werden kann, um ein gewähltes Werkzeug auf dem kürzesten Weg koaxial zu der

^r> Spindel auszurichten, wobei die Spindel dann zur Betätigung des so ausgerichteten Werkzeugs axial verschoben wird, einer Vielzahl einstellbarer Schalter, die den Werkzeugen zugeordnet sind und zur Auswahl des zugehörigen Werkzeugs einzeln einstellbar sind.

ίο Es ist bereits eine solche Werkzeugmaschine mit automatischer Werkzeug-Wechselvorrichtung bekannt (US-PS 23 63 208). Bei ihr werden die Werkzeuge in vorherbestimmter Stellung in einer Aufnahmescheibe untergebracht, die wahlweise in einer von zwei entgegengesetzten Richtungen drehbar ist, um so daß gewünschte Werkzeug auf kürzestem Wege mit der Spindel auszurichten. Die Scheibe ist mit einem Satz Nocken versehen, die einer Codekombination entsprechend mit Vorsprüngen versehen sind, die die Stellung des gewünschten Werkzeugs anzeigen. Diese Codekombination betätigt einen Satz Schalter, die durch einen Bandleser gesteuert werden, wodurch diese Maschine kompliziert wird, da sie einen an der Aufnahmescheibe befestigten Satz Nocken erforderlich macht.

Es ist weiterhin eine Werkzeugmaschine mit automatischer Werkzeug-Wechselvorrichtung bekannt (US-PS 29 01 927), bei der jedes Werkzeug mit einem elektrischen Relais verbunden ist, das den Motor zur Drehung des Werkzeug-Magazins steuern kann. Die Relais stehen mit Bürsten in Verbindung, die auf einem Kontaktring gleiten. Weitere Kontaktringe arbeiten mit anderen Bürsten zusammen, um die besonderen Steuerkreise zu schalten. Diese Werkzeug-Wählvorrichtung ist kompliziert und nicht hinreichend zuverlässig im Betrieb.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Wählvorrichtung für die Trommeldrehrichtung ohne elektrische Bürsten oder Kombinationsschalter zu schaffen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß bei einer Werkzeugmaschine nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 eine Vielzahl von Dreistellungsschaltern, die einzeln mit den den Werkzeugen zugeordneten Schaltern verbunden sind, an dem Maschinengestell befestigt ist, und zwar koaxial zur Trommel in gegenüber den Werkzeugen umgekehrter Reihenfolge, daß eine halbkreisförmige Nocke mit der Trommel verbunden ist, wobei diese Nocke einen ersten Abschnitt besitzt, der so gestaltet ist, daß durch ihn einer weniger als die Hälfte der Dreistellungsschalter betätigbar ist und so über die mit dem Schalter verbundenen Dreistellungsschalter eine Drehung der Trommel im Falle der Betätigung in einer vorbestimmten Richtung, im anderen Fall in einer dazu entgegengesetzten Richtung veranlaßt, wobei die Nocke einen zweiten Abschnitt besitzt, mit dem jeweils einer der Dreistellungsschalter betätigbar ist, um so die Trommel anzuhalten, wenn das dem Schalter zugeordnete Werkzeug sich in einer mit der Spindel ausgerichteten Stellung befindet.

Durch das bekannte Steuersystem an der Teilvorrichtung einer Werkzeugmaschine wird die die Werkzeugt haltende Trommel zwar bereits wahlweise in zwe entgegengesetzte Richtungen gedreht (CH-P.¹ 3 71 938); es werden aber keine mit den Werkzeugen ii Verbindung stehende, auswählbare und individuei betätigbare Schalter der der Erfindung zugrund'

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liegenden gattungsgemäßen Art verwendet

Der mit der Erfindung erzielte Vorteil besteht insbesondere darin, daß mit konstruktiv einfachen Mitteln eine zuverlässige Art der Trommeldrehung mit kürzesten Wegen erreicht wird.

Eine Weiterbildung der Erfindung ist in dem Unteranspruch angegeben.

Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 eine perspektivische Ansicht der Werkzeugmaschine mit einer erfindungsgemäßen automatischen Werkzeugwechselvorrichtung,

F i g. 2 einen teilweisen Längsschnitt durch die Maschine,

Fig.3 einen weiteren Teillängsschnitt durch die Maschine,

Fig.4 eine schematische Ansicht nach der Linie IV-IVin Fig.2,

F i g. 5 eine schematische Ansicht entsprechend der F i g. 4 in einer zweiten Stellung,

F i g. 6 eine Teilansicht nach der Linie VI-VI in F i g. 2, F i g. 7 eine teilweise Draufsicht auf die Maschine und

F i g. 8 eine teilweise Draufsicht auf ein Detail der Maschine.

Wie in F i g. 1 gezeigt, weist die Werkzeugmaschine ein Bett 10 auf, auf dem ein üblicher ein Werkstück tragender Tisch 11 gleitend gelagert ist Der Tisch 11 kann durch die Steuerung einer an sich bekannten und hier nicht beschriebenen numerischen Steuereinrichtung in zwei horizontalen Richtungen verschoben werden. Außerdem weist die Maschine einen Ständer 12 auf, der mit zwei prismatischen Führungen 13 versehen ist, auf denen ein Spindelstock 14 gleitend geführt ist. Der Spindelstock läßt sich längs der Führungen 13 in vertikaler Richtung verschieben und kann in der erforderlichen Stellung durch einen Verriegelungshebel

16 in einer an sich bekannten Weise verriegelt werden. Der Spindelstock 14 ist mit einer Spindel 21 (Fig.2)

ausgerüstet, die um eine vertikale Achse 22 drehbar ist. Außerdem weist der Spindelstock 14 ein Werkzeugaufnahmemagazin auf, das als eine kegelstumpfförmige Trommel 17 ausgebildet ist, die sich um eine Achse 18 drehen kann. Die Achse 18 der Trommel 17 schneidet die Achse 22 der Spindel 21 und ist ihr gegenüber unter einem vorbestimmten Winkel α geneigt Die Trommel

17 ist mit einer seitlichen Fläche 15 versehen, die gegenüber der Achse 18 unter einem Winkel β geneigt ist. Der Winkel ist der Komplementwinkel des Winkels cn. Die Seitenfläche 15 weist zwölf Werkzeugaufnahmen auf, die auf dem Umfang der Fläche 15 angeordnet sind. Jede Werkzeugaufnahme 9 kann einen Werkzeughalter

19 aufnehmen, der jeweils ein anderes Schneidwerkzeug 2OA 2OB... 2OL mit einer eigenen Achse 20' hält, die zu der Fläche 15 senkrecht verläuft, und zwar in einer solchen Stellung, daß die Trommel 17, wenn sie wahlweise gedreht wird, die verschiedenen Werkzeuge

20 mit der Achse 22 der Spindel 21 einzeln ausrichten kann.

Einstückig verbunden mit der Trommel 17 ist eine Buchse 23, die auf einer an einem Rahmen 26 des Spindelstockes 14 (F i g. 2) befestigten Achse 24 drehbar gelagert ist. Die Trommel 17 weist eine ringförmige Führungsnut 17 auf, die mit einem ringförmigen vorstehenden Rand 28 des Rahmens 26 zusammenarbeitet. Außerdem ist an der Buchse 23 ein Schneckenrad 29 angeformt, das mit einer Schnecke 32 zusammenarbeitet (Fig. 7), die mit einer am Rahmen 26 drehbar gelagerten Welle 33 verbunden ist. Das Übersetzungsverhältnis zwischen der Schnecke 32 und dem Schneckenrad 29 ist so bemessen, daß die Trommel 17 bei jeder Umdrehung der Welle 33 um einen Schritt weiterrückt.

Die Welle 33 kann durch eine elektromagnetische Kupplung 34 über ein zweites Schneckenrad 35 angetrieben werden, das mit einer weiteren auf einer vertikalen Welle 37 befestigten Schnecke 36 (F i g. 6) in Eingriff steht. Die senkrechte Welle 37 wird über ein Paar Kegelräder 38 durch eine horizontale Welle 39 angetrieben, die über ein zweites Paar Kegelräder 40 (F i g. 3) durch eine vertikale Welle 41 eines Dreiphaseninduktionsmotors 42 angetrieben wird. Letzterer kann wahlweise in zwei Richtungen umlaufen.

Zu diesem Zweck kann ein erstes Fernsteuerungsrelais TX(F i g. 4) einen Kontakt TXi betätigen. Dadurch dreht sich der Motor 42 in einer Richtung, daß die Trommel 17 auf bekannte Weise im Uhrzeigersinn angetrieben wird. In ähnlicher Weise kann ein zweites Fernsteuerungsrelais TVeinen Kontakt TYX betätigen, wodurch der'Motor 42 sich in der entgegengesetzten Richtung dreht, so daß die Trommel 17 in entgegengesetztem Uhrzeigersinn angetrieben wird. Zwei Relais tfXund RYkönnen einzeln für sich einen Kontakt RX1 bzw. RYi schließen, die in den Stromkreis des Fernsteuerrelais TX bzw. TY eingeschaltet sind. Außerdem sind die beiden Fernsteuerungsrelais TX und TY jeweils mit einem Haltestromkreis versehen, der über einen Kontakt TX2 bzw. 7T2 geschlossen wird.

Die beiden Relais RX und RY können ferner unabhängig voneinander einen Kontakt RX2 und RY2 schließen, die in den Stromkreis eines Elektromagneten EL eingeschaltet sind, der die elektromagnetische Kupplung 34 (Fig.7) steuert. Schließlich ist der Elektromagnet EL (F i g. 4) mit einem Haltestromkreis versehen, der durch einen Schalter 50 geschlossen wird, der normalerweise durch eine Einkerbung an einer mit der Welle 33 verbundenen Scheibe 55 offengehalten wird, wodurch der Haltestromkreis offen ist, sobald sich jedes Schneidwerkzeug 20 in einer Linie mit der Spindel 21 befindet.

Der stationäre Rahmen der Maschine trägt mehrere einzeln einstellbare Schalter 44Λ, 445 ... 44L (F i g. 4), die mit den Schneidwerkzeugen 2OA, 20ß ... 2OL verbunden sind. Jeder Schalter 44 kann in bekannter Weise je nach dem Arbeitsprogramm betätigt werden, das auf einem Träger gespeichert sein kann und sowohl Daten der Werkzeugwahl als auch Daten des Bearbeitungsvorgangs umfaßt, der von dem jeweils gewählten Werkzeug 20 ausgeführt werden soll.

An der Achse 24 (F i g. 2) ist eine Platte 43 befestigt, auf der eine Vielzahl von elektrischen Dreistellungsschaltern 45A, 45 S ... 45L (F i g. 4) angeordnet ist, die mit den den Werkzeugen 2OA, 20 B...20 L zugeordneten Schaltern 44 verbunden sind, wobei jeder Schalter 45 mit dem entsprechenden Schalter 44 in Reihe geschaltet ist. Die Schalter 45 sind koaxial mit der Trommel 17 in umgekehrter Reihenfolge gegenüber den Werkzeugen 20 angeordnet und werden gewöhnlich durch Federwirkung in die äußerste Stellung gedrückt, um einen entsprechenden Kontakt 45X, der in einen durch voll ausgezogene Linien dargestellten Stromkreis 47 eingeschaltet ist und das Relais ÄXspeist, zu schließen.

An der Trommel 17 (F i g. 2) ist ein halbkreisförmiger Steuernocken 46 mit einem Abschnitt 48 (Fig.4) befestigt, der sich gleichzeitig gegen die Hälfte der Schalter 45 außer einem legen kann, sowie mit einem

zweiten Abschnitt 49, der sich jeweils gegen einen einzigen Schalter 45 legen kann. Die Schalter, gegen die sich der Abschnitt 48 des Steuernockens 46 legt, werden in der innersten Stellung gehalten, in welcher sie einen entsprechenden Kontakt 45 Y schließen, der in einen durch gestrichelte Linien dargestellten Stromkreis 51 eingeschaltet ist, durch den das Relais ÄFgespeist wird. Der Schalter 45, gegen den sich der Abschnitt 49 des Steuernockens 46 legt, wird umgekehrt gegenüber den obigen Extremstellungen in einer Zwischenstellung gehalten, wodurch er beide Kontakte 45X und 45^ offen hält.

Die Schnecke 36 (F i g. 6) steht mit einem Schneckenrad 52 in Eingriff, welches eine Scheibe 54 um 180° mittels einer elektromagnetischen Kupplung 53 (F i g. 2) drehen kann. Die Scheibe 54 weist einen Exzenter auf, der als kreisförmige Nut 56 (F i g. 6) ausgebildet ist, in die eine auf einem Zapfen 58 drehbare Walze 57 greift. Der Zapfen 58 wird von einem Gleitstück 59 getragen, das in vertikaler Richtung am Rahmen 26 gleitbar gelagert ist. Der Zapfen 58 erstreckt sich hinter dem Gleitstück 59 (auf der linken Seite der F i g. 2) und kann längs einer axialen Nut 6t einer Pinole 62 gleiten. Diese Pinole ist am Rahmen 26 in vertikaler Richtung zusammen mit der Spindel 21 gleitend geführt, welche sich in der Pinole 62 mittels zweier Lager 63 drehen kann.

Die Pinole 62 weist einen gezahnten Teil 64 auf, der mit einem Ritzel 66 in Eingriff steht, das auf einer am Rahmen 26 drehbar gelagerten Welle 67 befestigt ist. Außerdem ist auf der Welle 67 ein zweites Ritzel 68 (F i g. 3) befestigt, welches mit einer Zahnstange 69 in Eingriff steht, die an einem in der Höhe gleitend verstellbaren Gleitstück 70 eines an sich bekannten Positionsmeßwandlers 71 befestigt ist. Das Gleitstück 70 ist über eine Kette 72 mit einem in einer zylindrischen Hülse 74 gleitenden Kolben 73 verbunden. Eine zwischen dem Kolben 73 und einer am oberen Ende der Hülse 74 befestigten Sperrscheibe 77 befindliche Druckfeder 76 drückt normalerweise den Kolben 73 nach unten. Der gezahnte Teil 64 (F i g. 2) der Pinole 62 steht ferner mit einem zweiten Ritzel 78 in Eingriff, das den Arbeitsvorschub der Spindel 21 steuert.

Eine durch elektromagnetische Kupplungen in bekannter Weise betriebene Geschwindigkeitswechselvorrichtung 79 ist zwischen das Ritzel 78 und eine Welle 80 geschaltet, die wiederum über ein Schneckenrad 81 und eine in den Zeichnungen nicht dargestellte elektromagnetische Kupplung durch die horizontale Welle 39 angetrieben wird.

Das obere Ende der Spindel 21 (Fig.2) weist eine Keilverzahnung 82 auf, die in eine am Rahmen 26 drehbar gelagerte Buchse 83 greift. An der Buchse 83 ist ein Zahnrad 84 befestigt, das von einer mit der Motorwelle 41 über eine zweite Geschwindigkeitswechselvorrichtung 86 verbundene Welle 85 (F i g. 3) gedreht werden kann. Die Geschwindigkeitswechselvorrichtung 86 wird dabei in bekannter Weise je nach dem eingespeicherten Arbeitsprogramm gesteuert. Außerdem ist das untere Ende der Spindel 21 (F i g. 2) mit zwei Vorsprüngen 87 versehen, die in zwei am Werkzeughalter 19 jedes Werkzeugs 20 befindliche Ausnehmungen 88 greifen können.

Jeder Werkzeughalter 19 ist ferner mit zwei gegenüberliegenden Verriegelungsteilen bzw. Ausnehmungen 89 und 91 versehen, die axial in verschiedenen Ebenen liegen und in die normalerweise zwei entsprechende Klauen 92 und 93 (Fig.8) greifen. Jede der Klauen 92 und 93 ist mit einer Verzahnung 94 bzw. 96 versehen (Fig.2), die auf gegenüberliegenden Seiten mit zwei Ritzeln 97 in Eingriff stehen, welche auf zwei an der Trommel 17 befestigten Drehzapfen 98 drehbar gelagert sind. Deshalb werden die beiden Klauen 92 und 93 stets gleichzeitig in entgegengesetzten Richtungen verschoben. Die Klaue 92 arbeitet normalerweise mit einer unter Federdruck stehenden Sperrkugel 99 zusammen und weist einen Ansatz 101 mit einer

ίο Ausnehmung 102 auf, die mit einem Flansch 103 zusammenarbeiten kann, welcher an einem Anker 104 eines mit dem Rahmen 26 verbundenen Elektromagneten 105 angeformt ist Der Anker 104 wird gewöhnlich durch eine Feder 106 nach rechts gedrückt.

Jeder Werkzeughalter 19 ist des weiteren mit einem kegelstumpfförmigen Teil 107 versehen, der mit einer entsprechend verjüngten Ausnehmung 108 der Spindel 21 in Eingriff kommen kann. Der Teil 107 weist eine Gewindebohrung 109 auf, in welches das Gewindeende 111 einer in der Spindel 21 axial und drehbar gelagerten Stange i}2 greifen kann. Die Stange 112 weist eine Muffe 113 auf, die mit einem Ansatz 114 der Spindelbohrung zusammenarbeitet. Eine Keilverzahnung 116 (Fig.3) der Stange 112 steht gewöhnlich mit einer innen keilverzahnten Buchse 117 in Eingriff, die außerdem ständig mit dem keilverzahnten Ende einer Welle 118 (Fig.3) eines Hilfselektromotors 119 in Eingriff steht, der in jeder der zwei Drehrichtungen umlaufen kann. Schließlich weist die Buchse zwei Flansche 121 auf, die sich gegen eine Walze 122 eines Hebels 123 legen, der auf einem ortsfesten Drehzapfen 124 gelagert ist. Der Hebel 123 wird normalerweise von einer Feder 125 in Kontakt mit einem ortsfesten Anschlag gedrückt und ist über Zapfen und Schlitz mit dem Anker 126 eines Elektromagneten 127 verbunden.

Die Trommel 17 (Fig.2) weist auf der die Achse 18 und die Achse 20' jedes Werkzeugs enthaltenden Ebene ein veränderlich einstellbares Element auf, das aus einer Stufentrommel 128 besteht, die von Hand mittels eines entsprechenden Knopfes 129 eingestellt werden kann, nachdem ein Schutzdeckel 131 von der Trommel 17 entfernt worden ist Die Stufentrommel 128, die dem mit der Spindel 21 ausgerichteten Werkzeug 20 entspricht, kann durch ein Fühlelement in Form eines Stufenteils 132 abgefühlt werden, der in bezug auf die Stufen der Stufentrommel 128 in entgegengesetzter Reihenfolge gestuft ist und von einem Gleitstück 133 getragen wird, das parallel zur Spindel 21 am Maschinenrahmen 26 verschiebbar ist.

Das obere Ende des Gleitstücks 133 ist mit einem Schlitz 134 (F i g. 6) versehen, der auf dem Zapfen 58 gleitend geführt ist Eine in einer Bohrung 137 des Gleitstücks 133 und im unteren Ende des Gleitstückes 59 um eine Stange 138 dieses Gleitstücks gewundene Druckfeder 136 drückt das Gleitstück 133 über das obere Ende des Schlitzes 134 in Kontakt mit dem Drehzapfen 58. Außerdem weist das Gleitstück eine Verzahnung 139 auf, die mit einem Zahnrad 141 in Eingriff steht, das wiederum in ein Ritzel 142 greift.

Dieses Ritzel 142 ist auf einer am Rahmen 26 drehbar gelagerten Welle 143 befestigt, die wiederum mit einem Kurbelhebel 144 verbunden ist. Der Kurbelhebel 144 trägt einen Stift 146, der in einen Schlitz 147 eines horizontalen Gleitstückes 148 greift, welches die den Vorschub der Spindel 21 betätigende Geschwindigkeitswechselvorrichtung 79 (F i g. 7) steuern kann.

Die Werkzeugwechselvorrichtung arbeitet wie folgt: Am Anfang des Arbeitszyklus eines vorbestimmten

Schneidwerkzeugs 20 (F i g. 2) befindet sich die Spindel 21 in ihrer oberen Stellung und deshalb außer Eingriff mit den Werkzeugen 20. Nunmehr verursacht das eingespeicherte Arbeitsprogramm, daß der dem erforderlichen Werkzeug 20 entsprechende Schalter 44 geschlossen wird.

Es sei angenommen, daß die Trommel 17 mit dem Werkzeug 20/4 sich in einer Linie mit der Achse 22 der Spindel 21 befindet, wie in F i g. 4 dargestellt, und daß der Kontakt 44/ geschlossen ist. Da der entsprechende Schalter 45/ den Kontakt 45X schließt, wird der Stromkreis 47 geschlossen, wodurch das Relais RX erregt wird. Dieses Relais RXerregt einerseits über den Kontakt RX1 das Fernsteuerungsrelais TX und läßt den Motor 42 in einer Richtung umlaufen, daß die Trommel 17 im Uhrzeigersinn angetrieben wird, andererseits erregt der Kontakt RX 2 den Elektromagneten EL, was die Kupplung 34 (F i g. 7) in Eingriff bringt

Die Welle 41 (F i g. 3) des Motors 42 treibt nunmehr über die Kegelräder 40, die Welle 39, die Kegelräder 38 (Fig.7), die Welle 37, die Schnecke 36, das Rad 35 und die Kupplung 34, die Welle 33 und die Schnecke 32 an. Letztere treibt dadurch das Rad 29 (F i g. 2) zusammen mit der Trommel 17 im Uhrzeigersinn an, wie in F i g. 4 dargestellt, und zwar um einen Schritt bei jeder Umdrehung der Welle 33. Am Ende jeder Umdrehung der Welle 33 bewirkt die Scheibe 55, daß der Schalter 44 sich öffnet. Der Elektromagnet EL (F i g. 4) bleibt jedoch über den Kontakt RX2 des Relais /?A"noch erregt.

Wenn der Abschnitt 49 des Steuernockens 46 sich gegen den Schalter 45/ legt, wie in F i g. 5 dargestellt, wird dieser Schalter in die mittlere oder Zwischenstellung bewegt, wodurch der entsprechende Kontakt 45X geöffnet und das Relais RX stromlos wird. Nun sind die Kontakte RXi und RX 2 offen, doch das Fernsteuerungsrelais TX bleibt über die entsprechenden Haltestromkreise noch erregt. Ebenso bleibt der Elektromagnet EL erregt, da die Scheibe 55 durch Drehung den Schalter 50 geschlossen hält. In dem Augenblick, wenn die Nut der Scheibe 55 (F i g. 2) ein öffnen des Schalters 50 bewirkt, wird der Elektromagnet EL (Fig.4) stromlos und läßt die Kupplung 34 (F i g. 7) ausrücken. Daher bleibt die Trommel 17 genau dann stehen, wenn das ausgewählte Werkzeug 20/ (F i g. 5) sich mit der Spindel 21 (F i g. 2) in einer Linie befindet, während der Elektromotor 42 weiter umläuft, um weitere Phasen des Zyklus auszuführen.

Nimmt man dagegen an, daß das Schneidwerkzeug 2OA (Fig.4) mit der Spindel ausgerichtet und der Kontakt 44 D geschlossen ist, wird der Stromkreis 51 jetzt über den Schalter 45D hergestellt und erregt das Relais RY. Nunmehr bewirkt der Kontakt RYi, daß das Fernsteuerungsrelais TY erregt wird, so daß der Motor 42 gegenüber dem oben beschriebenen Fall in entgegengesetzter Richtung umläuft, während der Kontakt RY2 den Elektromagneten EL, wie oben angegeben, erregt. Die Trommel 17 wird nun entgegen dem Uhrzeigersinn gedreht, und sobald der Abschnitt 48 des Steuernockens 46 den Schalter 45D freigibt, gerät der letztere in Eingriff mit dem Abschnitt 49 des Steuernockens und wird in seine mittlere Stellung (Zwischenstellung) bewegt, wodurch das Relais RY stromlos wird. Wenn dann die Welle 33 (F i g. 2) ihre Umdrehung beendet hat, öffnet die Scheibe 55 den Schalter 50, wodurch die Trommel 17 zum Stillstand '<ommt. während der Motor 42. ähnlich wie bei dem >ben beschriebenen Fall, noch umläuft.

Nach dem Anhalten der Trommel 17 rückt die Kupplung 53 in bekannter Weise ein, um die Scheibe 54 über die Schnecke 36 (Fig.6), das Rad 52 und die Kupplung 53 um 180° in einer der beiden Richtungen, je nach der zuvor eingestellten Umlaufrichtung des Motors 42, zu drehen. Die Exzenternut 56 der Scheibe 54 bewegt über die Walze 57 und den Drehzapfen 58 das Gleitstück 59 über einen konstanten Takt nach unten, der der Exzentrizität der Nut 56 entspricht. Dann

ίο bewegt der Zapfen 58 (F i g. 2) die Pinole 62 zusammen mit der Spindel 21 nach unten. Die Spindel 21 legt sich mittels der verjüngten Ausnehmung 108 gegen den Teil 107 des Werkzeughalters 19, während die zwei Vorsprünge 87 mit den Ausnehmungen 88 in Eingriff kommen. Die Stange 112 ihrerseits folgt der Spindel 21 aufgrund ihres Gewichts, bis sie sich gegen die Gewindebohrung 109 des Werkzeughalters 19 legt. Sobald das Gleitstück 59 das Ende seiner Bewegung in bekannter Weise erreicht, versetzt es den Hilfsmotor 119(Fi g. 3) in Umdrehung, und zwar in einer Richtung, daß die Stange 112(Fi g. 2) in die Gewindebohrung 109 des Werkzeughalters 19 geschraubt wird. Wenn die Muffe 113 der Stange 112 sich wieder gegen den Ansatz 114 legt, wird die Spindel 21 gegen den Werkzeughalter gedrückt. Dann wird das für den Motor 119 erforderliche Drehmoment erhöht (F i g. 2), wodurch der Motor 119 in bekannter Weise außer Betrieb gesetzt wird.

Danach wird der Elektromagnet 105 (F i g. 2) erregt, und der Anker 104 verschiebt über den Flansch 103 die Klaue 92 nach links. Die Klaue 92 verschiebt mittels ihrer Verzahnung 94 (F i g. 8), der zwei Ritzel 97 und der Verzahnung 96 die Klaue 93 nach rechts, wodurch der Werkzeughalter 19 entriegelt wird. Gleichzeitig wird der Elektromagnet 127 (Fig.3) erregt, um den Anker 126 zu senken. Dann wird der Hebel 123 im Uhrzeigersinn geschwenkt und hebt die Buchse 117 hoch, wodurch die Keilverzahnung 116 der Stange 112 ausgerückt wird.

Das Gleitstück 59 drückt, wenn es gesenkt wird, über die Feder 136 das Gleitstück 133 nach unten (F i g. 2), bis der gestufte Teil 132 sich gegen die Stufentrommel 128 legt. Das Gleitstück führt also eine Bewegung aus, die der Winkelstellung entspricht, in welcher die Stufentrommel 128 eingestellt wurde. Der Abwärtshub des Gleitstücks 133 wird über das Rad 141 (Fig.6), das Ritzel 142, die Welle 143, den Kurbelhebel 144 und den Stift 146 auf das Gleitstück 148 übertragen, welches die Geschwindigkeitswechselvorrichtung 79 (F i g. 7) je nach dem vom gewählten Werkzeug 20 benötigten

so Vorschub steuert.

Jetzt wird der Motor 42 (F i g. 3) in der von dem ausgewählten Werkzeug 20 benötigten Richtung in Umlauf gebracht; über die Geschwindigkeitswechselvorrichtung 86, die in bekannter Weise vorher eingerichtet worden ist, wird nunmehr das Zahnrad 84 zusammen mit der Buchse 83 gedreht. Auf diese Weise treibt die Buchse 83 die Spindel 21 zusammen mit dem daran bereits befestigten Werkzeug 20 über die Stange 112 an. Gleichzeitig bewirken die Geschwindigkeits-

^b0 wechselvorrichtung 79 (F i g. 7) sowie das Ritzel 78 einen Vorschub der Pinole 62 zusammen mit der Spindel 21 nach unten.

Das Werkzeug 20 wird angehalten und durch die Steuerung des Positionsmeßwandlers 71 (F i g. 3) in an

^b5 sich bekannter Weise zurückgeführt. Sobald die Spindel 21 in die vertikale Ausgangsstellung zurückkehrt, werden die beiden Geschwindigkeitswechselvorrichtungen 79 (Fig. 7) und 86 (Fig.3) außer Betrieb gesetzt.

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während der Elektromagnet 105 (F i g. 8) stromlos wird. Nunmehr drückt die Feder 106 den Anker 104 in Ruhestellung und die Klauen 92 und 93 in eine Stellung, in der sie den Werkzeughalter 19 verriegeln, während die Spindel 21 aufgrund ihres Schwungmomentes sich noch weiter dreht. Die Klauen 92 und 93 verriegeln den Werkzeughalter 19 vollständig nur dann, wenn der Werkzeughalter 19 die Winkelstellung erreicht, in welcher die Ausnehmungen 89 und 91 den Klauen 92 und 93 gegenüberliegen, wie es in Fig.2 gezeigt ist. Deshalb wird jedes Werkzeug 20 auf der Trommel 17 stets in derselben Winkelstellung verriegelt

Danach wird der Elektromagnet 127 (F i g. 3) stromlos, und die Feder 125 bringt den Hebel 123 im entgegengesetzten Uhrzeigersinn in die in F i g. 3 gezeigte Lage zurück. Nun bringt der Hebel 123 die Hülse 117 nach unten zurück, wodurch sie mit der Keilverzahnung 116 der Stange 112 in Eingriff kommt. Dann wird der Motor 119 angelassen und dreht sich in einer Richtung, daß das Ende 111 (Fig.2) der Stange 112 aus der Gewindebohrung 109 des Werkzeughalters 19 herausgeschraubt wird. Schließlich wird die Kupplung 53 eingerückt und dreht die Scheibe 54 um 180°, wodurch das Gleitstück 59 in seine obere Stellung zurückgeführt wird. Dann bringt der Drehzapfen 58 (F i g. 6) das Gleitstück 133 nach oben zurück, während die Feder 76 (F i g. 3) über die Kette 72, die Zahnstangen 69 und das Ritzel 68 die Pinole 62 zusammen mit der Spindel 21 nach oben zurückführt, wodurch der Arbeitszyklus des ausgewählten Werkzeugs 20 beendet wird.

Manche Schneidwerkzeuge können eine gesteuerte Verschiebung der Spindel 21 entweder lediglich während der Abwärtsvorschubbewegung erfordern, wie z. B. die Bohrer 2OD und 2OG (Fig.4), oder während ihrer Bewegungen in beiden Richtungen, wie z. B. die Gewindeschneidewerkzeuge 2OA und 2OG.

ίο Um das Arbeitsprogramm entsprechend dem ausgewählten Werkzeug ändern zu können, so daß eine gesteuerte Verschiebung der Spindel 21 auch während der Rückwärtsbewegung erfolgt bzw. während dieser nicht erfolgt, weist die Stufentrommel 128 (F i g. 6) zwei ähnliche gestufte Teile 149 und 150 auf, welche durch Drehen des Knopfes 129 in einer entsprechenden Richtung in Arbeitsstellung eingestellt werden können, wobei der gestufte Teil 149 sich auf ein Bohrwerkzeug und der gestufte Teil 150 sich auf ein Gewindeschneidwerkzeug bezieht. Außerdem weist die Stufentrommel 128 einen Steuernocken 151 auf, der sich nur dann gegen einen am Rahmen 26 befestigten Schalter 152 legen kann, wenn die Trommel 128 so eingestellt ist, daß sich der gestufte Teil 150 in Arbeitsstellung befindet. Dann schließt der Schalter 152 einen Stromkreis, wodurch die Spindel 21 mit einer gesteuerten Geschwindigkeit in einer an sich bekannten Weise nach oben verschoben wird.

Hierzu 5 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Werkzeugmaschine mit einer automatischen Werkzeug-Wechselvorrichtung, bestehend aus einer Spindel, einer Werkzeugaufnahmetrommel mit einer Vielzahl von Werkzeugaufnahme-Kammern, einer Vielzahl den Kammern zugeordneter Werkzeuge, von denen jedes in der zugehörigen Kammer auswechselbar angeordnet ist, wobei die Trommel wahlweise in zwei entgegengesetzten Richtungen gedreht werden kann, um ein gewähltes Werkzeug auf dem kürzesten Weg koaxial zu der Spindel auszurichten, wobei die Spindel dann zur Betätigung des so ausgerichteten Werkzeugs axial verschoben wird, einer Vielzahl einstellbarer Schalter, die den Werkzeugen zugeordnet sind und zur Auswahl des zugehörigen Werkzeugs einzeln einstellbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß eine Vielzahl von Dreistellungsschaltern (45), die einzeln mit den den Werkzeugen zugeordneten Schaltern (44) verbunden sind, an dem Maschinengestell befestigt ist, und zwar koaxial zur Trommel (17) in gegenüber den Werkzeugen (20) umgekehrter Reihenfolge, daß eine halbkreisförmige Nocke (46) mit der Trommel (17) verbunden ist, wobei diese Nocke (46) einen ersten Abschnitt (48) besitzt, der so gestaltet ist, daß durch ihn einer weniger als die Hälfte der Dreistellungsschalter (45) betätigbar ist und so über die mit dem Schalter (44) verbundenen Dreistellungsschalter (45) eine Drehung der Trommel im Falle der Betätigung in einer vorbestimmten Richtung, im anderen Fall in einer dazu entgegengesetzten Richtung veranlaßt, wobei die Nocke (46) einen zweiten Abschnitt (49) besitzt, mit dem jeweils einer der Dreistellungsschalter (45) betätigbar ist, um so die Trommel (17) anzuhalten, wenn das dem Schalter (44) zugeordnete Werkzeug (20) sich in einer mit der Spindel (21) ausgerichteten Stellung befindet.

2. Werkzeugmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Dreistellungsschalter (45) mit dem zugehörigen elektrischen Schalter (44) in Reihe geschaltet und einzeln schließbar ist und so das zugeordnete Werkzeug auswählt, wobei der Dreistellungsschalter (45) bei geschlossenem Schalter (44) die Drehung der Trommel (17) in entgegengesetzten Richtungen veranlaßt, wenn er sich in seinen zwei extremen Stellungen befindet und die Trommel (17) anhält, wenn er sich in einer Zwischenstellung befindet, und die Dreistellungsschalter (45) normalerweise in einer ihrer extremen Stellungen gehalten werden, und die Nocke (46) die Dreistellungsschalter (45) verstellt, und zwar die mit dem ersten Abschnitt (48) in Eingriff stehenden Dreistellungsschalter (45) in die zweite Extremstellung und den mit dem zweiten Abschnitt (49) in Eingriff stehenden Dreistellungsschalter (45) in die Zwischenstellung.